“安波福朱魁：定义及实现下一代智能汽车架构，打造软件定义的汽车平台”

由格斯坦汽车、汽车公司、上海车展三方共同主办的sdvf2021第二届软件定义汽车峰会论坛暨autosar2021中国将于4月19-21日在上海举行，此次活动也将是2021上海车展的同步活动 此次会议邀请了安波福自主安全客户体验事业部先进工程总工程师朱魁以“定义和实现新一代智能车框架，搭建软件定义的汽车平台”为主题进行演讲，以下是本次演讲的主要文案

你好。 今天我的演讲主题主要是智能车架构做软件定义的汽车平台。

sva其实是一种设计理念，定义未来5-10年汽车领域最重要的变革，所以我从安波福的角度分享sva的设计理念，如何处理当前领域的痛点问题，帮助智能网和自动驾驶车的实现和量产。

安波福在拥有100多年历史的第1层中，聚焦于自动驾驶技术，转型为面向未来移动移动的科技企业。

目前，安波福全球约有16万名员工，1.9万多名科学家和工程师。 其中约有6000名软件和算法工程师，部署在世界三大汽车市场北美、欧洲和亚太。 其中上海是安波福在亚太地区的总部，从1993年进入中国到现在已有30年的历史，1.6万当地员工和3000名科学家和工程师，是安波福全球研发和工程体系的重要组成部分。

安波福的主力事业是智能车的大脑和神经系统，是业界唯一同时具备这两方面能力的供应商。 我们将成为整车顾客的技术合作伙伴，致力于为未来的移动移动提供安全的绿色和互联网络处理方案。 而安波福则是未来智能车从基础上感知并运行，拥有数据和信号的传输、计算平台、汽车软件，这是智能驾驶域、智能座舱和车身控制域、云软件全栈式的 这使得我们更容易为整车客户服务，发现目前汽车领域面临的潜在问题。

回到今天的主题，用语言表达现在领域的潜在问题的话，会使用“多而杂”。 这里引用整车顾客的原话。 “结构众多，复杂性接近崩溃的边缘。 “。 以前流传下来的汽车体系结构的繁多和庞杂大大延缓了新功能的交付和产品的创新。 目前，世界上大部分量产汽车基于功能体系结构。 这个架构来源于20世纪90年代，当时的汽车电子功能少，汽车电子系统也不多，很复杂，汽车解决器也以8位或16位的单片机为主。 受解决方案能力的限制，每当汽车增加新功能时，新的电子控制单元ecu的实现就会增加。 现在，即使有更高运算能力的ecu芯片出现，在许多架构上进行了优化，例如，即使用高运算能力的ecu集成了过去许多低运算能力的ecu实现的功能，一辆汽车的电子系统今天也需要50-100个ecu， 其中最高搭载的车需要支持数千台车辆功能，其中这些功能共通过2亿行软件代码实现，分散在100多个独立的ecu中。 很多以前流传下来的汽车结构，在汽车生命周期的各个阶段和量产后都带来了巨大的挑战。

功能架构需要开发一个汽车的功能，改进并完成了多个ecu软件及相关的通信软件。 在过去的30年里，想象一下。 通过无数人的开发和迭代，任何一家汽车厂的整车平台ecu之间的软件相互依赖关系可以说已经是理所当然的了。 因此，整车厂最费工夫的地方就是测试。 在生产制造阶段其实又多又杂也带来了相当大的挑战。 首先汽车内部空之间已经相当紧张了。 以轿车2×5×1.6米空之间为例，保证整车外形，行驶安全有很多防撞的结构设计，骑乘者空之间变得舒适后，无法实现车的中/自动组装，比未来自动驾驶车更严格。

就量产而言，客户对未来智能车的期待，并不像今天以前流传的汽车那样完成交付，而是可以像今天的高端智能手机一样不断升级。 在这里，以国内头部车工厂每年100-200万辆的销量为例进行说明。 如果在某辆车辆的生命周期15年内，将所有车变为智能车，市场上需要应对ota的汽车总量可能在1500-3000万辆之间。 这不是世界前三大整车厂的例子，他们的年产量是900-1000万辆。

一次性进行ota软件升级需要考虑多少因素？ 首先，整车平台、整车厂维护众多整车平台、suv、mpv、轿车、a级、b级和c级，而且每4-5年对各平台进行一次架构升级。 平台ecu在一个整车平台中可能需要50-100个ecu，基本上每2-3年更新一次。 另外，汽车厂进行采购供应链战略，向一个欧盟供给多个供应商。 如果未来中国的车厂走向世界，不同地区的法律法规和功能标准不同，所以不难想象，如果真的把所有的车都做成智能车，一次ota软件产生的差异化版本会有多少。 基本上被认为是无限的。

当然，这不是最坏的情况。 随着智能网和自动驾驶车的迅速发展，每年都会增加巨大的新功能，目前的汽车架构面临着瓶颈，无法满足未来智能车发展的诉求。 所以我们认为在汽车领域需要新的电子电气架构来处理这些潜在的问题 这也是安波福发布智能架构的首要目标。 我们首先要帮助汽车厂的顾客简化智能车的电子系统，降低智能软件对硬件平台的依赖。 其次，我们必须帮助汽车厂在车辆的生命周期中统一汽车软件的维护。 不会产生那么多版本。 希望最终整车顾客能够完全控制未来智能车的顾客体验。 我们认为所有的车厂都应该百分之百控制他自己的驾驶体验。

现在，让我们简单回顾一下sva的设计理念。 首先，引入开放服务器平台osp的概念。 osp根据功能安全等级对汽车软件分级，为不同等级的软件提供相应的计算力服务； 基于服务器体系结构对整车软件进行分层，并为每一层定义标准化接口。 这将分离软件和硬件，并在不同的生命周期中重复。 硬件最快可以在18个月内发布，软件今天可以更改，明天发布。 其次，实现了车辆的输入输出和计算的分离。 引入区域控制器的概念，车辆的io设备按照物理划分进行管理。 今天一辆车可能有一个bcm，将来车里可能会有多个bcm。 这也是我们提出的区域控制器的概念。 要简化电子电气架构，将车辆的信号变为服务，以前车辆控制只是信号，但必须考虑将来如何将其变为服务，提供给服务器使用。 如果将未来的智能车比喻为四个车轮和计算机，区域控制器可以被视为计算机的坞站，未来的智能车可以像今天的云计算一样扩展计算能力和部署软件。

图中所示的sva架构设计中，中央计算集群是其重要的组成部分，由5个独立的计算平台组成。 两个互为冗余的开放式服务平台，一个用于智能座舱区域，另一个用于自动驾驶区域。 在自动驾驶领域发生问题时，可以将智能客舱领域的osp (开放式服务器平台)用于自动驾驶领域的运算。 用于适应不同动力系统的推进底盘控制器一个中央车辆控制器用于车辆安全网的切断和车身的控制功能，在以前流传的车身结构中，bcm在该结构中被分割为多个部分； 用于边缘计算和车内数据服务的远程信息处理服务器。

在四角可以看到pdc，实现车辆io设备的分区管理。 车辆的传感器和外围设备均由pdc实现电源管理和数据传输，根据车型和自动驾驶等级，车辆需要2-6个pdc。 例如，tesla的模型3由左右2个控制器构成。 中央计算集群、pdc和车辆i/o设备通过电源和数据总线环路连接。 车辆碰撞时，环路的某一部分发生故障，无论是供电还是数据传输都可以在另一部分恢复，从而实现更高水平的自动运行所需结构的冗余性。

如果智能车完全按照sva的设计理念实现，它会处理之前提到的所有问题，最终解锁软件定义汽车，并不断升级智能车，就像今天的高端智能手机一样。 除此之外，sva还帮助整车客户降低智能车生命过程各阶段的平台价格。 分阶段向大家介绍。 在功能开发阶段，sva可以打破软硬件的线性开发模式，将来分散汽车软件和硬件进行开发和测试。 这不仅加快了新功能的上市时间，还将降低整车顾客75%的系统集成和测试价格，75%的软件质量价格。

在生产制造阶段，持续增加整车计算力，同时sva比以前流传的框架减轻约20%的计算平台总重量和空之间的占有，相应减少线束重量20%，人力成本50%，物料管理和现场

量产后的阶段，汽车软件的维护在车辆的生命周期上是统一的，无论是新功能还是传统功能，我们的目标是整车厂只需要维护一套软件库就能适应所有量产车型。 这是几千万到几亿辆的概念，也许最终可以100%消除汽车软件ota的版本维护价格。

让我们回到技术路线图上来。 我们发布的智能车架构将于2025年落地。 其中，以sva为中心开发的相关技术和处理方案也将在当今的域架构和下一阶段的区域架构中应用。 目前，世界上大部分正在研发的车型都使用域体系结构，基于更高计算力的soc，域控制器已经实现了功能相近的ecu的进一步功能和集成。 目前，我们正在全球同步开发11个域控制器，涉及自动驾驶域、智能座舱域和车身控制域。

世界上已经有很多整车厂开始了新一代区域结构的研究开发。 通过区域控制器对车辆i/o进行区域控制和管理，进一步降低整车电子电气结构的复杂度。 我们推出的区域控制器也将于2022年量产。 在此基础上，通过下一个区域迭代，随着更高性能的车辆解决方案的出现，osp得以实现。 进一步集中集成分散在各个域控制器上的软件，从汽车体系结构中解锁软件以定义汽车。

当然在工程的实现上，也发现很多汽车厂使用sva设计理念优化了现有的量产架构。 这可能是域架构，也可能是功能架构。 我们把这条技术路线定位为部分sva。 这种形态到2030年将常态化。

我们认为未来的软件定义汽车一定是开放的平台只有开放的平台才能带来无限的创新和可能性 有好事。 大家拾柴火焰高，软件定义汽车需要所有领域共同的参与和定义。 它不仅提供了软件定义汽车的基础平台，还旨在成为未来汽车APP应用层软件的玩家。 我们将把功能架构、域架构、区域架构中积累的大量ip和核心技术，如驾驶辅助和自动驾驶协议栈，通过软件产品和软件服务注入到开放式平台，在未来与整车厂

在这里我做一个简单的总结，安波福推出的sva设计理念将突破以前流传下来的汽车架构瓶颈。 软件与硬件的分离，车辆io与计算的分离，使计算平台服务化，车辆接口标准化，真正解锁软件定义的汽车，使智能车像高端智能手机一样不断升级 sva还帮助整车客户降低智能车在生命周期中的平台价格，实现模块化平台设计。 提供客户所需的安全、绿色、互联的客户体验。 谢谢大家！